# Eindexamen Scheikunde HAVO 2025 tijdvak 1

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1

## Vraag 1 – Vervormbaarheid van staal en metaalbinding (2 punten)

De reden dat staal eerst wordt verhit voordat het geperst wordt, is dat staal bij kamertemperatuur moeilijk vervormbaar is.
Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de naam van het meest voorkomende bindingstype in staal.
- Licht toe op microniveau dat staal door verhitten beter vervormbaar wordt.

Wat kun je verwachten: Je moet de naam van het meest voorkomende bindingstype in staal kunnen geven en kunnen uitleggen waarom staal door verhitting beter vervormbaar wordt, op microniveau.

Wat moet je kennen: Je moet de metaalbinding en het metaalrooster kennen. Ook moet je het verband tussen temperatuur en kinetische energie van deeltjes begrijpen.

Wat moet je kunnen: Je moet een verklaring kunnen geven op microniveau (deeltjesniveau) voor macroscopische eigenschappen zoals vervormbaarheid. Je moet ook de juiste terminologie kunnen gebruiken (metaalbinding, ionen/atomen, bewegingsenergie).

Waar op letten: Geef een verklaring op microniveau, niet op macroniveau ('het wordt zacht'). Vergeet niet het type binding te noemen. Leg het verband tussen temperatuur en de beweging van de deeltjes (ionen/atomen in het rooster) correct uit.

Kernbegrippen: metaalbinding, metaalrooster, kinetische energie, temperatuur, vervormbaarheid

Veelgemaakte fouten:
- Een macroscopische uitleg geven (bv. 'het wordt zacht') in plaats van een microscopische (op het niveau van deeltjes).
- Vergeten het type binding te noemen.
- Het verband tussen temperatuur en de beweging van deeltjes (ionen/atomen in het rooster) niet correct leggen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/1

## Vraag 2 – Gevarenpictogrammen voor beitsvloeistof (2 punten)

Tijdens het walsen reageert het hete staal met zuurstof uit de lucht. Hierbij ontstaat een dun laagje ijzeroxide (mengsel van FeO en Fe₂O₃). Voor sommige toepassingen van plaatstaal moet dit laagje worden verwijderd. Dit gebeurt tijdens een proces dat beitsen wordt genoemd. Hierbij wordt een rol plaatstaal afgerold, door een bad met beitsvloeistof geleid en weer opgerold. Zie figuur 2. Beitsvloeistof is een oplossing van HCl in water.

Voer de volgende opdrachten uit:
- Noteer het nummer of de omschrijving van een gevarenpictogram dat past bij beitsvloeistof. Maak gebruik van Binas-tabel 96A en B of ScienceData-tabel 38.1.
- Licht je antwoord toe.

Wat kun je verwachten: Je moet een gevarenpictogram kiezen dat past bij beitsvloeistof en je keuze toelichten. De beitsvloeistof is een oplossing van HCl in water.

Wat moet je kennen: Je moet de betekenis van gevarenpictogrammen kennen en weten hoe je deze kunt opzoeken in Binas-tabel 96A en B of ScienceData-tabel 38.1. Ook moet je de eigenschappen van zuren, zoals zoutzuur (HCl), kennen.

Wat moet je kunnen: Je moet informatie kunnen opzoeken in Binas of ScienceData en deze informatie kunnen toepassen op een gegeven situatie. Je moet ook de zure eigenschappen van een stof kunnen koppelen aan de bijbehorende gevaren.

Waar op letten: Let erop dat je zowel het juiste pictogram (nummer of omschrijving) noemt als een duidelijke toelichting geeft waarom dit pictogram van toepassing is. De toelichting moet specifiek zijn en verwijzen naar de zure eigenschappen van de beitsvloeistof (bijvoorbeeld 'bevat zoutzuur', 'sterk zuur', 'lage pH', 'corrosief'). Vermijd algemene antwoorden zoals 'het is een chemische stof'.

Kernbegrippen: Gevarensymbolen, Eigenschappen van zuren, Veiligheid

Veelgemaakte fouten:
- Alleen het pictogram noemen zonder de vereiste toelichting.
- De toelichting is niet specifiek genoeg (bijv. 'het is een chemische stof' is onvoldoende).
- Vergeten Binas of ScienceData te raadplegen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/2

## Vraag 3 – Reacties van metalen met zuurstof (1 punt)

1p 3 Geef een algemene scheikundige naam voor reacties van metalen met zuurstof. Tijdens het beitsen treden de volgende reacties op: Fe_2O_3(s) + Fe (s) + 6 H^+ (aq) → 3 Fe^2+ (aq) + 3 H_2O (l) \quad (reactie 1) FeO (s) + 2 H^+ (aq) → Fe^2+ (aq) + H_2O (l) \quad (reactie 2) Reactie 1 is een redoxreactie.

Wat kun je verwachten: Deze vraag test je kennis van algemene scheikundige termen voor reacties van metalen met zuurstof. Je moet een brede term kunnen geven die van toepassing is op alle metalen.

Wat moet je kennen: Je moet de definities kennen van 'oxidatie', 'redoxreactie', 'corrosie' en 'verbrandingsreactie' in de context van metaalreacties met zuurstof.

Wat moet je kunnen: Je moet een algemene scheikundige term kunnen selecteren die van toepassing is op de reactie van metalen met zuurstof, en specifieke termen zoals 'roesten' kunnen onderscheiden van algemene termen.

Waar op letten: Let op de algemeenheid van de gevraagde term. 'Roesten' is specifiek voor ijzer en wordt fout gerekend. Kies een term die breed toepasbaar is op elk metaal dat reageert met zuurstof.

Kernbegrippen: oxidatie, redoxreactie, corrosie, verbrandingsreactie

Veelgemaakte fouten:
- Het specifieke begrip 'roesten' gebruiken in plaats van een algemene term. 'Roesten' is specifiek voor de corrosie van ijzer en wordt fout gerekend.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/3

## Vraag 4 – Redoxreactie: IJzerionen in Fe₂O₃ als oxidator of reductor (2 punten)

Tijdens het beitsen treden de volgende reacties op:
Fe₂O₃(s) + Fe (s) + 6 H⁺ (aq) → 3 Fe²⁺ (aq) + 3 H₂O (l) (reactie 1)
FeO (s) + 2 H⁺ (aq) → Fe²⁺ (aq) + H₂O (l) (reactie 2)
Reactie 1 is een redoxreactie.

Leid af, aan de hand van de ladingsverandering van de ijzerionen, of de ijzerionen in Fe₂O₃ in reactie 1 als oxidator of als reductor reageren.
Noteer je antwoord als volgt:
lading van de ijzerionen in Fe₂O₃: ...
lading van de ijzerionen na reactie 1: ...
Ijzerionen in Fe₂O₃ reageren dus als: ...

Wat kun je verwachten: Je moet de oxidatietoestand van ijzerionen voor en na een reactie bepalen en op basis daarvan afleiden of het ijzerion als oxidator of reductor reageert.

Wat moet je kennen: Je moet de definities van een oxidator en een reductor kennen. Een oxidator is een deeltje dat elektronen opneemt en zelf gereduceerd wordt (oxidatietoestand neemt af). Een reductor is een deeltje dat elektronen afstaat en zelf geoxideerd wordt (oxidatietoestand neemt toe). Je moet ook weten hoe je de oxidatietoestand van een element in een verbinding bepaalt.

Wat moet je kunnen: Je moet de oxidatietoestand van ijzer in Fe₂O₃ kunnen berekenen. Je moet de ladingsverandering van de ijzerionen in reactie 1 kunnen bepalen. Je moet op basis van deze ladingsverandering kunnen concluderen of de ijzerionen als oxidator of reductor reageren.

Waar op letten: Let goed op het verschil tussen een oxidator en een reductor. Een oxidator neemt elektronen op, waardoor de lading (oxidatietoestand) afneemt. Een reductor staat elektronen af, waardoor de lading (oxidatietoestand) toeneemt. Zorg ervoor dat je de oxidatietoestand van ijzer in Fe₂O₃ correct berekent (O heeft een lading van 2-).

Kernbegrippen: redoxreactie, oxidatietoestand, oxidator, reductor, elektronenoverdracht

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen oxidator (neemt elektronen op, wordt gereduceerd) en reductor (staat elektronen af, wordt geoxideerd).
- Foutieve berekening van de oxidatietoestand van Fe in Fe₂O₃. De lading van een oxide-ion (O²⁻) is 2-, dus voor twee Fe-ionen en drie O-ionen moet gelden: 2x + 3(-2) = 0, wat leidt tot x = +3.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/4

## Vraag 5 – Reactievergelijking opstellen: FeCl₂ en HCl uit beitsvloeistof (3 punten)

Geef het ontstaan van vast FeCl₂ en van gasvormig HCl uit de beitsvloeistof weer in één reactievergelijking. Gebruik toestandsaanduidingen.

Wat kun je verwachten: Je moet een complete reactievergelijking opstellen voor de vorming van vast FeCl₂ en gasvormig HCl uit ionen in een beitsvloeistof, inclusief correcte toestandsaanduidingen.

Wat moet je kennen: Je moet de notatie van ionen in oplossing kennen, de formules van ijzer(II)chloride en waterstofchloride, en de betekenis van toestandsaanduidingen (aq, s, g).

Wat moet je kunnen: Je moet een reactievergelijking kunnen opstellen en kloppend maken voor zowel atomen als lading. Je moet de juiste toestandsaanduidingen kunnen toepassen.

Waar op letten: Let op de atoombalans (Fe, Cl, H), de ladingbalans (totaal links en rechts moet gelijk zijn), en de correcte toestandsaanduidingen (aq voor ionen, s voor vast, g voor gas). Vergeet niet de coëfficiënt van Cl⁻ aan te passen om zowel FeCl₂ als HCl te vormen.

Kernbegrippen: reactievergelijking opstellen, ionen in oplossing, toestandsaanduidingen, atoombalans, ladingbalans

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten van toestandsaanduidingen of het gebruiken van incorrecte toestandsaanduidingen (bijv. (l) voor ionen).
- Incorrecte ladingbalans: de totale lading links (+2 + 3*(-1) + 1 = 0) moet gelijk zijn aan de totale lading rechts (0).
- Incorrecte atoombalans: het aantal atomen van elk element moet links en rechts gelijk zijn.
- De coëfficiënt van Cl⁻ vergeten aan te passen om zowel FeCl₂ als HCl te vormen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/5

## Vraag 6 – Reactiesnelheid en het botsende-deeltjesmodel (3 punten)

De omzetting van FeCl₂ tot Fe₂O₃ verloopt volgens reactie 1.

4 FeCl₂(s) + 4 H₂O(g) + O₂(g) → 2 Fe₂O₃(s) + 8 HCl(g) (reactie 1)

Reactie 1 verloopt zeer snel onder de omstandigheden in de reactor.

3p 6 Voer de volgende opdrachten uit:
− Noem één omstandigheid in de reactor die bijdraagt aan een hoge reactiesnelheid.
− Licht je antwoord toe met behulp van het botsende-deeltjesmodel.

Wat kun je verwachten: Je moet een omstandigheid noemen die de reactiesnelheid beïnvloedt en deze toelichten met behulp van het botsende-deeltjesmodel. Dit betekent dat je de relatie tussen de omstandigheid, de deeltjesbeweging/contactoppervlak en het aantal effectieve botsingen moet uitleggen.

Wat moet je kennen: Je moet de factoren kennen die de reactiesnelheid beïnvloeden (temperatuur, verdelingsgraad/contactoppervlak) en het botsende-deeltjesmodel. Dit model verklaart hoe deeltjes met elkaar moeten botsen (met voldoende energie en in de juiste oriëntatie) om een reactie te laten plaatsvinden.

Wat moet je kunnen: Je moet een logische redenering kunnen opbouwen die een omstandigheid koppelt aan de beweging/verdeling van de deeltjes en vervolgens aan het aantal effectieve botsingen, volgens het botsende-deeltjesmodel.

Waar op letten: Zorg ervoor dat je redenering compleet is: van de omstandigheid naar de deeltjes (snelheid/bewegingsenergie of reactie-oppervlak/verdelingsgraad) en dan naar de botsingen (frequentie en/of effectiviteit). Sla geen stappen over. Noem niet alleen de omstandigheid, maar geef ook de volledige toelichting.

Kernbegrippen: reactiesnelheid, botsende-deeltjesmodel, temperatuur, verdelingsgraad

Veelgemaakte fouten:
- Onvolledige redenering volgens het botsende-deeltjesmodel (bijvoorbeeld een stap overslaan, zoals de link tussen temperatuur en bewegingsenergie).
- Verwarren van de effecten van verschillende factoren, bijvoorbeeld stellen dat vernevelen de temperatuur verhoogt.
- Alleen de omstandigheid noemen zonder de toelichting met het botsende-deeltjesmodel.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/6

## Vraag 7 – Reactiewarmte berekenen per mol gevormd product (3 punten)

Bereken de reactiewarmte van reactie 1 per mol gevormd HCl. Gebruik Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2.

Wat kun je verwachten: Je moet de reactiewarmte van een gegeven reactie berekenen met behulp van vormingswarmtes uit Binas of ScienceData. Let op dat je de reactiewarmte per mol van een specifiek product berekent.

Wat moet je kennen: Je moet de Wet van Hess kennen, die stelt dat de reactiewarmte gelijk is aan de som van de vormingswarmtes van de producten min de som van de vormingswarmtes van de reactanten (ΔE = ΣE_v(producten) - ΣE_v(reactanten)). Je moet ook weten dat de vormingswarmte van elementen in hun standaardtoestand (zoals O₂(g)) nul is. Daarnaast moet je de juiste tabellen in Binas (tabel 57) of ScienceData (tabel 9.2) kunnen vinden en gebruiken.

Wat moet je kunnen: Je moet de vormingswarmtes van de stoffen in de reactievergelijking opzoeken in Binas of ScienceData, rekening houdend met de aggregatietoestand. Je moet de stoichiometrische coëfficiënten correct toepassen in de berekening. Vervolgens moet je de totale reactiewarmte berekenen en deze omrekenen naar de reactiewarmte per mol van het gevraagde product (in dit geval HCl).

Waar op letten: Let goed op de aggregatietoestanden van de stoffen (s, l, g) bij het opzoeken van de vormingswarmtes. Pas de stoichiometrische coëfficiënten correct toe. Vergeet niet de vormingswarmte van elementen in hun standaardtoestand (zoals O₂(g)) op 0 te stellen. Controleer of je de mintekens van de vormingswarmtes correct gebruikt en of je de formule voor reactiewarmte niet omdraait. De belangrijkste valkuil is het vergeten de totale reactiewarmte te delen door de coëfficiënt van HCl om het antwoord per mol gevormd HCl te geven.

Kernbegrippen: reactiewarmte, vormingswarmte, enthalpie, stoichiometrie, wet van Hess

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten de reactiewarmte te delen door 8 om het antwoord per mol HCl te geven.
- De mintekens van de vormingswarmtes verkeerd gebruiken, of de formule omdraaien (reactanten - producten).
- De stoichiometrische coëfficiënten uit de reactievergelijking niet of verkeerd toepassen.
- De vormingswarmte van een element in standaardtoestand (O₂) niet op 0 stellen.
- De verkeerde toestand van een stof opzoeken in Binas (bijv. H₂O(l) in plaats van H₂O(g)).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/7

## Vraag 8 – Scheiding van Fe₂O₃ in R2 (1 punt)

Noem een stofeigenschap op basis waarvan vast Fe₂O₃ in R2 wordt gescheiden van het reactiemengsel.

Wat kun je verwachten: Je moet een stofeigenschap noemen die de scheiding van vast Fe₂O₃ van het reactiemengsel in reactor R2 mogelijk maakt.

Wat moet je kennen: Je moet de verschillende stofeigenschappen kennen die gebruikt kunnen worden voor scheidingen, zoals kookpunt, dichtheid en oplosbaarheid. Ook moet je de fasetoestanden van stoffen bij verschillende temperaturen kunnen inschatten.

Wat moet je kunnen: Je moet de informatie uit de procesbeschrijving kunnen analyseren om te bepalen welke stofeigenschap relevant is voor de scheiding in R2. Je moet het verschil kunnen maken tussen een scheidingsmethode en een stofeigenschap.

Waar op letten: Let goed op dat je een stofeigenschap noemt en niet een scheidingsmethode (bijvoorbeeld filtreren of bezinken). De vraag vraagt specifiek naar de 'stofeigenschap'. Denk na over de omstandigheden in R2 (temperatuur) en de fasetoestanden van de aanwezige stoffen.

Kernbegrippen: scheidingsmethoden, fasetoestand, kookpunt, dichtheid, oplosbaarheid

Veelgemaakte fouten:
- Een scheidingsmethode noemen (zoals filtreren of bezinken) in plaats van de onderliggende stofeigenschap.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/8

## Vraag 9 – Blokschema compleet maken: IJzererts recycling (3 punten)

3p 9 Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet. – Neem aan dat er na stap 2 geen zuurstof en geen Fe^2+ meer overblijft. – Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen. – Noteer de nummers van de volgende stoffen en/of deeltjes bij de juiste pijlen: 1 HCl-gas 2 Fe_2O_3 3 Fe^2+-ionen 4 Fe^3+-ionen 5 waterdamp 6 oplossing met H^+ en Cl^- 7 zuurstof – Sommige nummers moet je meer dan één keer gebruiken. Beide processen (A en B) zijn bedoeld om stoffen te hergebruiken. Op basis van de uitgangspunten van de groene chemie hebben beide processen voordelen en nadelen.

Wat kun je verwachten: Je moet een onvolledig blokschema van een chemisch proces (Proces B) compleet maken. Dit doe je door de ontbrekende stofstromen te tekenen en de juiste stoffen/deeltjes (genummerd van 1 t/m 7) bij de pijlen te plaatsen. Sommige nummers moet je mogelijk meerdere keren gebruiken.

Wat moet je kennen: Om deze vraag goed te beantwoorden, moet je de volgende concepten kennen:
- De betekenis van een blokschema in de chemie.
- Hoe je stofstromen en processtappen interpreteert vanuit een tekstuele beschrijving.
- De reactievergelijkingen (reactie 2 en 3) en de stoffen die daarin voorkomen (Fe²⁺, O₂, Fe³⁺, Fe₂O₃, Cl⁻, H₂O, HCl).
- De fasen van stoffen (gas, vloeistof, vast) en hoe deze zich gedragen in scheidingsprocessen (verdampen, afscheiden van vaste stof).

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om:
- Een tekstuele procesbeschrijving (Proces B) te vertalen naar een visueel blokschema.
- De juiste stoffen en deeltjes te identificeren die bij elke stap van het proces betrokken zijn.
- De richting van de stofstromen correct aan te geven met pijlen.
- De nummers van de stoffen (1 t/m 7) correct toe te wijzen aan de juiste pijlen, inclusief het hergebruik van nummers waar nodig.
- De informatie uit de reactievergelijkingen (reactie 2 en 3) te gebruiken om de stoffen in de stromen te bepalen.

Waar op letten: Let goed op de volgende punten:
- **Fase van stoffen:** Verwar gassen (HCl-gas, waterdamp, zuurstof) niet met vloeistoffen of vaste stoffen. Gassen gaan vaak naar een opvangvat na verdamping.
- **Reactieproducten en reagentia:** Zorg dat je de juiste stoffen toevoegt aan de reactoren (bijv. zuurstof aan R1) en de juiste producten afvoert (bijv. Fe₂O₃ uit R2).
- **Hergebruik van nummers:** Sommige stoffen, zoals HCl-gas (1) en waterdamp (5), worden op meerdere plaatsen gevormd of afgevoerd. Ook Fe₂O₃ (2) wordt afgevoerd uit R2 en Fe²⁺ (3) en Fe³⁺ (4) zijn belangrijke ionen in de oplossing.
- **Doorstromende stoffen:** Let op stoffen die niet reageren in een bepaalde stap, maar wel doorstromen naar de volgende reactor (bijv. H⁺ en Cl⁻ van R1 naar R2).
- **Aannames:** De vraag stelt dat na stap 2 geen zuurstof en geen Fe²⁺ meer overblijft. Dit is cruciaal voor de samenstelling van de stroom naar R2.

Kernbegrippen: blokschema, stofstromen, procesbeschrijving interpreteren, reactievergelijking interpreteren, scheidingsmethoden

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen Fe²⁺ (nummer 3) en Fe³⁺ (nummer 4) en hun plaats in het proces.
- Niet correct identificeren van de fase (gas, vloeistof, vast) van stoffen en ze daardoor in de verkeerde stroom plaatsen (bijv. gassen niet naar het opvangvat).
- Vergeten dat sommige stoffen onveranderd door een reactor kunnen gaan (zoals H⁺ en Cl⁻ van R1 naar R2).
- Niet hergebruiken van nummers waar dat nodig is (bijv. 1, 2 en 5 worden op meerdere plaatsen gebruikt).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/9

## Vraag 10 – Procesanalyse en Groene Chemie: Nadelen van Industriële Processen (2 punten)

2p 10 Geef op de uitwerkbijlage voor elk proces een mogelijk nadeel ten opzichte van het andere proces. Noteer hierbij telkens het nummer van het uitgangspunt waarop je het nadeel baseert. Maak gebruik van Binas-tabel 97A of ScienceData-tabel 38.6.

Wat kun je verwachten: Je moet twee industriële processen (New Zealand Steel en SMS Siemag) met elkaar vergelijken en voor elk proces een specifiek nadeel benoemen ten opzichte van het andere proces. Dit nadeel moet gebaseerd zijn op de principes van groene chemie, zoals beschreven in Binas-tabel 97A of ScienceData-tabel 38.6. Je moet ook het nummer van het uitgangspunt uit deze tabel vermelden waarop je het nadeel baseert.

Wat moet je kennen: De principes van groene chemie (Binas-tabel 97A of ScienceData-tabel 38.6). Specifieke details van de processen 'New Zealand Steel' en 'SMS Siemag' om ze te kunnen vergelijken (deze details moeten in de context van de examenopgave gegeven zijn).

Wat moet je kunnen: Processen analyseren en vergelijken op basis van gegeven informatie. De principes van groene chemie toepassen om nadelen te identificeren. Een specifiek nadeel koppelen aan het juiste principe van groene chemie.

Waar op letten: Zorg ervoor dat elk genoemd nadeel een direct gevolg is van een principe uit Binas-tabel 97A en dat je het juiste nummer van dit principe noteert. Het nadeel moet relatief zijn ten opzichte van het *andere* proces. Vermijd algemene nadelen die niet specifiek zijn voor de vergelijking tussen de twee processen. Let op de energie-efficiëntie en het aantal processtappen als mogelijke vergelijkingspunten.

Kernbegrippen: groene chemie, procesanalyse, energie-efficiëntie

Veelgemaakte fouten:
- Het niet correct koppelen van een nadeel aan het juiste uitgangspunt uit Binas-tabel 97A.
- Een nadeel noemen dat niet relatief is ten opzichte van het andere proces.
- De principes van groene chemie verkeerd interpreteren.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/10

## Vraag 12 – Structuurisomeren herkennen en definiëren (2 punten)

2p 12 Voer de volgende opdrachten uit: − Beschrijf wat structuurisomeren zijn. − Leg vervolgens uit of furfural en hydroxybutenolide structuurisomeren van elkaar zijn.

Wat kun je verwachten: Je moet de definitie van structuurisomeren kunnen geven en deze kunnen toepassen op twee gegeven stoffen (furfural en hydroxybutenolide) om te bepalen of ze structuurisomeren van elkaar zijn. Dit vereist het afleiden van molecuulformules uit structuurformules.

Wat moet je kennen: De definitie van structuurisomeren: stoffen met dezelfde molecuulformule, maar een verschillende structuurformule (of rangschikking van atomen).

Wat moet je kunnen: 1. De definitie van structuurisomeren correct formuleren. 2. Uit structuurformules de molecuulformule afleiden. 3. Op basis van de molecuulformules en structuurformules bepalen of twee stoffen structuurisomeren zijn.

Waar op letten: Let goed op de volledige definitie van structuurisomeren; zowel de molecuulformule als de structuurformule zijn van belang. Tel nauwkeurig de atomen in de structuurformules om de molecuulformules correct af te leiden. Een veelvoorkomende fout is het missen van waterstofatomen die niet expliciet getekend zijn, of het verkeerd tellen van C- en O-atomen.

Kernbegrippen: structuurisomerie, molecuulformule, structuurformule

Veelgemaakte fouten:
- Een onvolledige definitie van structuurisomeren geven, bijvoorbeeld alleen 'stoffen met een andere structuur' zonder te vermelden dat de molecuulformule gelijk moet zijn.
- Het verkeerd afleiden van de molecuulformules uit de gegeven structuurformules.
- Concluderen dat het isomeren zijn omdat ze in dezelfde context worden genoemd of omdat de structuren op elkaar lijken.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/12

## Vraag 14 – Berekening van de massa copolymeer na polyadditie (4 punten)

In een onderzoek werd de reactiesnelheid van B4 met VeoVa-10 bepaald. Na 8000 seconden bleek 96% van alle moleculen B4 en 96% van alle moleculen VeoVa-10 via een poly-additiereactie te zijn omgezet tot een copolymeer.

Bereken hoeveel gram copolymeer in 1,0 L oplossing is ontstaan na 8000 seconden. Maak onder andere gebruik van de volgende gegevens:
− De beginconcentraties van B4 en van VeoVa-10 waren 2,15 M.
− De molaire massa van B4 is 142 g mol⁻¹.

Wat kun je verwachten: Je moet de massa van het gevormde copolymeer berekenen na een polyadditiereactie, gegeven de beginconcentraties van de monomeren, het omzettingspercentage en de molaire massa van één monomeer. Je zult de molaire massa van het tweede monomeer moeten bepalen en vervolgens de wet van behoud van massa toepassen.

Wat moet je kennen: Molaire massa, molariteit, stoichiometrie van reacties, polyadditiereacties, omzettingspercentage en de wet van behoud van massa.

Wat moet je kunnen: De molaire massa van een stof berekenen (indien nodig), de hoeveelheid gereageerde stof bepalen op basis van beginconcentratie en omzettingspercentage, en de totale massa van de producten berekenen uit de massa's van de gereageerde reagentia.

Waar op letten: Let goed op het omzettingspercentage en pas dit correct toe op de beginconcentraties. Zorg ervoor dat je de molaire massa van beide monomeren gebruikt in je berekening, of de molaire massa van de repeterende eenheid van het copolymeer. Vergeet niet de massa van beide monomeren mee te tellen voor de totale massa van het copolymeer. Let op de significantie van je eindantwoord.

Kernbegrippen: molaire massa, molariteit, stoichiometrie, polyadditie, omzettingspercentage, wet van behoud van massa

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten de massa van het tweede monomeer (VeoVa-10) mee te rekenen.
- Onjuist toepassen van het omzettingspercentage.
- Foutieve significantie in het eindantwoord.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/14

## Vraag 15 – Thermoharders en poly-additie met DVE (3 punten)

3p 15 Verklaar aan de hand van de structuurformule van DVE of door poly-additie met B2 een thermoharder ontstaat. Een andere belangrijke eigenschap van een coating is een goede hechting aan het te beschermen oppervlak. De onderzoekers onderzochten bij verschillende copolymeren hoe goed ze hechtten aan oppervlakken van polyetheen. Voorbeelden van deze copolymeren zijn die van DVE met B2 en met B3. De structuurformules van B2 en B3 zijn in figuur 6 weergegeven. figuur 6 CH_3-O-CH
|
OC=O HC=CH hydrofiel B2 CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-O-CH
|
OC=O HC=CH hydrofiel B3 Een copolymeer van DVE met B2 (copolymeer A) bleek slechter te hechten aan een oppervlak van polyetheen dan een copolymeer van DVE met B3 (copolymeer B).

Wat kun je verwachten: Je moet uitleggen waarom DVE, bij poly-additie met B2, een thermoharder vormt. Dit doe je aan de hand van de structuurformule van DVE en de eigenschappen van thermoharders.

Wat moet je kennen: Het verschil tussen thermoplasten en thermoharders.
De definitie en kenmerken van een thermoharder (netwerkpolymeer, crosslinks).
De poly-additiereactie.
Functionele groepen, met name C=C dubbele bindingen als reactieve groepen voor additiepolymerisatie.

Wat moet je kunnen: De structuurformule van DVE analyseren op reactieve groepen.
De aanwezigheid van meerdere reactieve groepen per monomeer koppelen aan de vorming van crosslinks.
Uitleggen hoe crosslinks leiden tot een netwerkpolymeer en daarmee een thermoharder.

Waar op letten: Zorg dat je duidelijk het verband legt tussen de twee C=C groepen in DVE en de vorming van crosslinks.
Gebruik de juiste terminologie zoals 'netwerkpolymeer' en 'crosslinks'.
Verklaar waarom DVE in twee verschillende polymeerketens kan worden opgenomen.

Kernbegrippen: poly-additie, thermoharder, thermoplast, crosslinks, netwerkpolymeer, monomeer, functionele groepen, C=C dubbele binding

Veelgemaakte fouten:
- Het verschil tussen thermoplasten en thermoharders niet kennen.
- Niet herkennen dat DVE twee reactieve C=C groepen heeft, wat essentieel is voor crosslinking.
- De link niet leggen tussen de aanwezigheid van twee reactieve groepen per monomeer en de vorming van een netwerkpolymeer (thermoharder).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/15

## Vraag 16 – Hechting van copolymeren aan polyetheen (2 punten)

2p 16 Geef een mogelijke verklaring waarom copolymeer B beter hecht aan een oppervlak van polyetheen dan copolymeer A. Gebruik hierbij figuur 6.

Wat kun je verwachten: Je moet een verklaring geven voor het verschil in hechting tussen twee copolymeren (A en B) aan een polyetheen oppervlak, gebaseerd op hun structuurformules (B2 en B3) en de eigenschappen van polyetheen. Hierbij moet je de relatie leggen tussen de moleculaire structuur, polariteit/hydrofobiciteit en de intermoleculaire krachten die de hechting bepalen.

Wat moet je kennen: De begrippen hydrofiel, hydrofoob en apolair.
De eigenschappen van polyetheen (apolair/hydrofoob).
Het principe 'soort zoekt soort' met betrekking tot polariteit en intermoleculaire krachten.
Vanderwaalsbindingen en hoe deze afhangen van molecuulgrootte en contactoppervlak.
De relatie tussen moleculaire structuur (lengte van koolstofketens) en polariteit/hydrofobiciteit.

Wat moet je kunnen: Structuurformules interpreteren om de polariteit/hydrofobiciteit van moleculen af te leiden.
De invloed van moleculaire structuur op intermoleculaire krachten uitleggen.
Een logische verklaring formuleren die de structuur van de copolymeren, de eigenschappen van polyetheen en de intermoleculaire krachten met elkaar verbindt.

Waar op letten: Polyetheen is apolair/hydrofoob. Dit is cruciaal voor de verklaring.
Het verschil tussen B2 en B3 zit in de lengte van de zijketen: B3 heeft een langere apolaire koolstofketen.
De labels 'hydrofiel' onder B2 en B3 in figuur 6 kunnen verwarrend zijn. Focus op het *relatieve* verschil in hydrofobiciteit/apolariteit tussen B2 en B3, veroorzaakt door de lengte van de zijketen.
Leg de link tussen de langere apolaire zijketen van B3 en de sterkere vanderwaalsbindingen met het apolaire polyetheen, of de toegenomen apolariteit van copolymeer B.

Kernbegrippen: intermoleculaire krachten, vanderwaalsbinding, polariteit, hydrofiel, hydrofoob, apolair, structuur-eigenschap relaties, adhesie

Veelgemaakte fouten:
- Het verwarren van de termen hydrofiel en hydrofoob.
- Niet herkennen dat polyetheen een apolaire (hydrofobe) stof is.
- Laten misleiden door het label 'hydrofiel' onder de structuren in figuur 6, zonder te focussen op het *verschil* tussen de twee structuren, namelijk de lengte van de apolaire staart.
- Niet de link leggen tussen de langere koolstofketen en de toegenomen apolariteit of de sterkere vanderwaalsbinding.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/16

## Vraag 17 – Afbraak van PET door PET-ase: Hydrolyse van een Esterbinding (2 punten)

2p 17 Voer de volgende opdrachten uit: - Geef de formule van stof A. - Geef de naam van het type afbraakreactie waarmee PET-ase de groep met cijfer 2 in figuur 1 verbreekt. Wanneer PET-ase aan een molecuul PET gebonden is, vindt de afbraakreactie plaats. PET-ase kan een molecuul PET doormidden 'knippen' bij de karakteristieke groep die in figuur 1 is aangeduid met de cijfers 1, 2 en 3.

Wat kun je verwachten: Deze vraag test je kennis over de afbraak van polymeren, specifiek de rol van enzymen zoals PET-ase bij het verbreken van bindingen. Je moet de formule van een reactant kunnen geven en het type reactie kunnen benoemen.

Wat moet je kennen: Je moet de formule van water (H₂O) kennen. Daarnaast is het essentieel om het concept van hydrolyse te begrijpen, vooral in de context van de splitsing van esterbindingen in polymeren. Kennis van enzymen en hun functie als katalysator is ook relevant.

Wat moet je kunnen: Je moet een reactieschema kunnen interpreteren om de benodigde reactant te identificeren en het type reactie te benoemen. Specifiek moet je de splitsing van een esterbinding herkennen als een hydrolysereactie.

Waar op letten: Let goed op de structuur van de binding die verbroken wordt (de esterbinding) en de producten die ontstaan (een carboxylgroep en een hydroxylgroep). Dit wijst direct naar de opname van water. Verwar hydrolyse niet met condensatie, wat de omgekeerde reactie is. Zorg dat je de correcte formule voor water geeft.

Kernbegrippen: hydrolyse, ester, polymeren, enzymen, reactiemechanisme

Veelgemaakte fouten:
- De reactie verwarren met een condensatiereactie, wat het omgekeerde is.
- Niet herkennen dat de splitsing van een esterbinding met water gebeurt.
- Een onjuiste formule voor water geven.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/17

## Vraag 18 – Karakteristieke groep in PET (1 punt)

Wanneer PET-ase aan een molecuul PET gebonden is, vindt de afbraakreactie plaats. PET-ase kan een molecuul PET doormidden 'knippen' bij de karakteristieke groep die in figuur 1 is aangeduid met de cijfers 1, 2 en 3.
Geef de naam van de karakteristieke groep die in figuur 1 is aangeduid met de cijfers 1, 2 en 3.

Wat kun je verwachten: Je moet de naam geven van een specifieke karakteristieke groep die in een molecuul PET voorkomt en die door het enzym PET-ase wordt afgebroken.

Wat moet je kennen: Je moet de structuren en namen van veelvoorkomende functionele groepen kennen, in het bijzonder de estergroep. Je moet ook weten wat een polyester is en hoe enzymatische afbraak (hydrolyse) werkt.

Wat moet je kunnen: Je moet een karakteristieke groep kunnen herkennen en benoemen op basis van een structuurformule, zelfs wanneer deze deel uitmaakt van een groter polymeer.

Waar op letten: Let goed op de gehele structuur die door de cijfers 1, 2 en 3 wordt aangeduid. Zorg ervoor dat je de complete functionele groep benoemt en niet slechts een deel ervan (zoals alleen de carbonylgroep of de etherbinding). Verwar de estergroep niet met een carbonzuurgroep of een ether.

Kernbegrippen: functionele groepen, ester, polyester, hydrolyse, enzymatische afbraak

Veelgemaakte fouten:
- De onderdelen van de groep apart benoemen (bijvoorbeeld carbonylgroep of etherbinding) in plaats van de gehele functionele groep.
- Verwarren met een carbonzuur of een ether.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/18

## Vraag 19 – Enzym-substraatinteracties: PET-ase en BHET (3 punten)

Om de structuur van het enzym PET-ase te achterhalen, gebruikten onderzoekers een tussenproduct van de afbraak van PET: de stof BHET. De structuurformule van BHET is in figuur 2 weergegeven.

figuur 2
[structuurformule van BHET]

Uit onderzoek blijkt dat drie aminozuur-eenheden van het enzym PET-ase een belangrijke rol spelen bij de afbraak van BHET door PET-ase. Dit zijn serine, histidine en asparaginezuur. De restgroepen van deze aminozuur-eenheden zijn door middel van waterstofbruggen met elkaar of met het molecuul BHET verbonden.

Op de uitwerkbijlage zijn deze aminozuur-eenheden, een molecuul BHET en hun onderlinge bindingen (deels vereenvoudigd en onvolledig) weergegeven. Van de aminozuur-eenheid Ser ontbreekt de restgroep. Er is één waterstofbrug weergegeven, tussen de OH-groep van Asp en een N-atoom van His. In dit geval gaat het N-atoom namelijk een waterstofbrug aan.

3p 19 Maak de weergave op de uitwerkbijlage compleet.
* Teken de ontbrekende restgroep van de serine-eenheid op de juiste plaats. Gebruik Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.
* Teken door middel van een stippellijn (• • •) de volgende twee waterstofbruggen:
1 een waterstofbrug tussen de serine-eenheid en BHET;
2 een waterstofbrug tussen de histidine-eenheid en BHET.

Wat kun je verwachten: Je moet de structuur van een aminozuurrestgroep tekenen en waterstofbruggen tussen aminozuren en een substraatmolecuul (BHET) correct weergeven. Dit vereist kennis van aminozuurstructuren en de vorming van waterstofbruggen.

Wat moet je kennen: De structuur van de restgroep van serine (Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c). De definitie en voorwaarden voor het vormen van een waterstofbrug (donor- en acceptoratomen). De structuur van BHET (figuur 2).

Wat moet je kunnen: De restgroep van serine correct tekenen op de juiste plaats. Twee waterstofbruggen correct tekenen tussen de gespecificeerde aminozuur-eenheden (serine en histidine) en het BHET-molecuul, gebruikmakend van stippellijnen.

Waar op letten: Zorg ervoor dat de restgroep van serine (-CH₂-OH) correct is getekend. Teken waterstofbruggen alleen tussen een H-atoom gebonden aan O of N (donor) en een O- of N-atoom met een vrij elektronenpaar (acceptor). Gebruik stippellijnen voor waterstofbruggen. Teken alleen de gevraagde waterstofbruggen; extra onjuiste bruggen kunnen leiden tot puntaftrek.

Kernbegrippen: aminozuren, structuurformules, waterstofbrug, enzym-substraatcomplex, intermoleculaire krachten

Veelgemaakte fouten:
- De restgroep van serine onjuist tekenen (verkeerde atomen of verkeerde aanhechting).
- Een waterstofbrug tekenen die niet voldoet aan de voorwaarden (H-atoom niet gebonden aan O/N, of de acceptor is geen O/N atoom met een vrij elektronenpaar).
- Vergeten een stippellijn te gebruiken voor de waterstofbruggen.
- Meer dan de gevraagde waterstofbruggen tekenen, wat kan leiden tot puntaftrek als er een onjuiste bij zit.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/19

## Vraag 20 – Bindingstypen bij enzym-substraat interactie (1 punt)

Bij de binding van een molecuul BHET aan PET-ase zijn ook de aminozuur-eenheden Met, Trp, Ala en Ile van belang. Hierbij zijn de hydrofobe restgroepen van deze aminozuur-eenheden betrokken.
1p 20 Geef de naam van het type binding tussen deze aminozuren en BHET.

Wat kun je verwachten: Je moet het type binding kunnen benoemen dat optreedt tussen hydrofobe restgroepen van aminozuren en een substraatmolecuul, zoals BHET, in de context van enzym-substraat binding.

Wat moet je kennen: Je moet de verschillende typen intermoleculaire krachten kennen, in het bijzonder vanderwaalsbindingen (molecuulbindingen) en hun relatie tot hydrofobe interacties. Ook moet je weten dat aminozuren verschillende soorten restgroepen kunnen hebben (hydrofoob, hydrofiel, geladen).

Wat moet je kunnen: Je moet op basis van de beschrijving van de betrokken molecuuldelen (hydrofobe restgroepen van aminozuren en een molecuul als BHET) het juiste type binding kunnen identificeren en benoemen.

Waar op letten: Let goed op de term 'hydrofobe restgroepen'. Dit duidt direct op apolaire interacties. Verwar dit niet met waterstofbruggen of covalente bindingen. De genoemde aminozuren (Met, Trp, Ala, Ile) hebben allemaal apolaire zijketens.

Kernbegrippen: vanderwaalsbinding, hydrofobe interactie, intermoleculaire krachten, aminozuren, enzym-substraat binding

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring met andere typen bindingen zoals waterstofbruggen (die in de vorige vraag werden behandeld) of covalente bindingen.
- Niet herkennen dat de interactie tussen apolaire/hydrofobe groepen een vanderwaalsbinding is.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/20

## Vraag 21 – pH-optimum van enzymen bepalen met een grafiek (2 punten)

Om het pH-optimum van PET-ase te onderzoeken, mengden de onderzoekers PET-folie en PET-ase met telkens een andere oplossing met een pH-waarde tussen 6,00 en 10,00. Bij elk experiment werd na 18 uur de concentratie van vrijgekomen afbraakproducten gemeten. Figuur 3 toont de resultaten van dit onderzoek.
21 Bij welke pH ligt het pH-optimum van PET-ase? Licht je antwoord toe. Gebruik figuur 3.

Wat kun je verwachten: Je moet het pH-optimum van een enzym kunnen aflezen uit een grafiek en je antwoord kunnen toelichten.

Wat moet je kennen: Je moet weten wat een pH-optimum is en hoe dit gerelateerd is aan enzymactiviteit en reactiesnelheid.

Wat moet je kunnen: Je moet een grafiek kunnen interpreteren om het punt van maximale enzymactiviteit te bepalen en dit te koppelen aan het pH-optimum. Je moet je antwoord kunnen onderbouwen met gegevens uit de grafiek.

Waar op letten: Let op de y-as: deze geeft de concentratie van afbraakproducten weer, wat een maat is voor de enzymactiviteit. Het pH-optimum is de pH waarbij deze concentratie het hoogst is. Vergeet niet je antwoord te onderbouwen met een verwijzing naar de grafiek.

Kernbegrippen: enzymkinetiek, pH-optimum, enzymactiviteit, reactiesnelheid

Veelgemaakte fouten:
- Alleen de pH-waarde geven zonder toelichting.
- De relatie tussen de gemeten productconcentratie en de enzymactiviteit/reactiesnelheid niet uitleggen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/21

## Vraag 22 – Gemiddelde reactiesnelheid berekenen uit grafiek (3 punten)

3p 22 Bereken met behulp van figuur 3 de gemiddelde reactiesnelheid in mol afbraakproducten per liter per seconde bij een pH van 10,00. Lees af op 2 decimalen en geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

Wat kun je verwachten: Je moet de gemiddelde reactiesnelheid berekenen door een concentratie af te lezen uit een grafiek en deze te delen door een gegeven tijd, waarbij je rekening houdt met eenheden en significante cijfers.

Wat moet je kennen: Je moet weten hoe je een grafiek nauwkeurig afleest, hoe je eenheden omrekent (mM naar M, uur naar seconden) en hoe je de regels voor significante cijfers correct toepast bij berekeningen.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om een specifieke waarde (concentratie) af te lezen uit een lijngrafiek bij een gegeven pH-waarde, deze concentratie en de gegeven tijd om te rekenen naar de juiste eenheden (mol L⁻¹ en s), en vervolgens de gemiddelde reactiesnelheid te berekenen. Tot slot moet je het antwoord afronden op het juiste aantal significante cijfers.

Waar op letten: Let goed op het nauwkeurig aflezen van de concentratie bij pH 10,00 (tussen 1,15 mM en 1,20 mM). Vergeet niet de concentratie van mM naar M om te rekenen en de tijd van uur naar seconden. Wees extra alert op de significante cijfers; de tijd '18 uur' heeft 2 significante cijfers, wat bepalend is voor de afronding van je eindantwoord.

Kernbegrippen: reactiesnelheid, grafiek aflezen, eenheden omrekenen, significante cijfers

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten eenheden om te rekenen (mM naar M; uur naar s)
- Onnauwkeurig aflezen van de grafiek
- Foutieve toepassing van de regels voor significante cijfers (antwoord in 2 significante cijfers vanwege '18 uur')

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/22

## Vraag 23 – Berekening van [OH⁻] uit pH (2 punten)

2p 23 Bereken de [OH^-}] in mol L^-1 bij pH = 9,50 (T = 298K).

Wat kun je verwachten: Je moet de concentratie van hydroxide-ionen ([OH⁻]) berekenen, gegeven de pH-waarde van een oplossing bij 298K.

Wat moet je kennen: Je moet de relatie tussen pH en pOH kennen (pH + pOH = 14,00 bij 298K) en de definitie van pOH (pOH = -log[OH⁻]). Ook moet je weten hoe je een logaritmische waarde omrekent naar een concentratie ([OH⁻] = 10⁻ᵖᴼᴴ).

Wat moet je kunnen: Je moet de pOH kunnen berekenen uit de gegeven pH. Vervolgens moet je de pOH kunnen omrekenen naar de [OH⁻] concentratie. Let op de juiste afronding van het antwoord.

Waar op letten: Let goed op dat je de pOH berekent en niet direct de pH gebruikt om de [OH⁻] te vinden. Een veelvoorkomende fout is het direct omrekenen van pH naar [OH⁻] (10⁻ᵖᴴ), wat de concentratie van H⁺-ionen zou geven. Zorg ervoor dat het aantal significante cijfers in je eindantwoord overeenkomt met het aantal decimalen in de gegeven pH-waarde.

Kernbegrippen: pH, pOH, ionenproduct van water (Kw), logaritmische schaal

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen pH en pOH, wat leidt tot het berekenen van [H⁺] in plaats van [OH⁻].
- Incorrecte toepassing van significantieregels voor logaritmische waarden: het aantal decimalen in de pH-waarde (2) bepaalt het aantal significante cijfers in de concentratie (2).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/23

## Vraag 24 – Structuurformule van stof X bij hydrolyse van MHET (2 punten)

Het belangrijkste afbraakproduct van PET is de stof MHET. MHET wordt vervolgens door een ander enzym, MHET-ase, met water omgezet tot de stof TPA en nog één andere stof, stof X. TPA en stof X zijn grondstoffen voor nieuw PET. In figuur 4 zijn de structuurformules van MHET en TPA weergegeven.

24 Geef de structuurformule van stof X.

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van stof X bepalen, die ontstaat bij de hydrolyse van MHET door het enzym MHET-ase. Hierbij wordt MHET met water omgezet in TPA en stof X. Je krijgt de structuurformules van MHET en TPA.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van hydrolyse kennen, met name hoe een esterbinding wordt verbroken onder toevoeging van water. Ook moet je bekend zijn met het opstellen van structuurformules en het toepassen van atoombalans.

Wat moet je kunnen: Je moet de structuurformules van MHET en TPA kunnen analyseren en de atoombalans kunnen opstellen voor de reactie MHET + H₂O → TPA + X. Vervolgens moet je op basis van de molecuulformule van stof X de correcte structuurformule kunnen tekenen, rekening houdend met de stabiliteit van de verbinding en de manier waarop de esterbinding is verbroken.

Waar op letten: Let goed op de hydrolyse van de esterbinding in MHET en vergeet niet water (H₂O) mee te nemen in de reactievergelijking. Zorg ervoor dat je de atomen van MHET en water correct optelt en daar de atomen van TPA vanaf trekt om de molecuulformule van stof X te bepalen. Teken vervolgens de juiste structuurformule voor C₂H₆O₂, wat ethaan-1,2-diol (ethyleenglycol) is, en niet een instabiel isomeer.

Kernbegrippen: hydrolyse, ester, structuurformule, reactieproducten, atoombalans

Veelgemaakte fouten:
- De reactie is een hydrolyse, vergeet niet water (H₂O) als reactant mee te nemen in de atoomeconomie.
- Foutief de esterbinding verbreken, wat leidt tot onjuiste producten.
- Een rekenfout maken bij het bepalen van de molecuulformule van stof X door de atomen van TPA af te trekken van de atomen van MHET en water.
- Een incorrect isomeer tekenen voor C₂H₆O₂, zoals 1,1-ethaandiol.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/24

## Vraag 25 – Voordelen van enzymatische PET-afbraak (2 punten)

Momenteel wordt ingezameld PET nog vaak door extruderen verwerkt tot nieuwe voorwerpen. Maar bij meerdere keren achter elkaar extruderen ontstaat PET met veel kortere ketens. Als PET door enzymen zou kunnen worden afgebroken tot TPA en stof X (de grondstoffen van PET) heeft dit een aantal voordelen ten opzichte van extruderen.
Beschrijf met behulp van informatie in deze opgave twee voordelen van de afbraak van PET door enzymen ten opzichte van het recyclen van PET door extruderen.

Wat kun je verwachten: Je moet twee voordelen beschrijven van het afbreken van PET met enzymen ten opzichte van recyclen door extruderen, gebaseerd op de gegeven informatie.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van polymeren (PET), monomeren (TPA en stof X), en de verschillen tussen chemische recycling (enzymatische afbraak) en mechanische recycling (extruderen) kennen. Ook is kennis over enzymen en duurzaamheid relevant.

Wat moet je kunnen: Je moet informatie uit de vraagtekst kunnen analyseren en interpreteren om specifieke voordelen te identificeren en te formuleren. Je moet de gevolgen van 'kortere ketens' bij extruderen kunnen relateren aan materiaalkwaliteit en de voordelen van het terugwinnen van grondstoffen kunnen benoemen.

Waar op letten: Let erop dat je de voordelen expliciet baseert op de informatie in de opgave. Zorg dat je twee *verschillende* voordelen noemt. Vermijd algemene uitspraken die niet direct voortvloeien uit de tekst. Begrijp goed dat 'kortere ketens' een nadeel is van extruderen en dat het terugwinnen van grondstoffen een voordeel is van enzymatische afbraak.

Kernbegrippen: polymeren, monomeren, chemische recycling, mechanische recycling, depolymerisatie, enzymen, duurzaamheid

Veelgemaakte fouten:
- Onvoldoende specifieke voordelen noemen
- Voordelen niet baseren op de verstrekte tekst
- Het verschil tussen afbraak tot monomeren en omsmelten (extruderen) niet begrijpen

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/25

## Vraag 26 – Structuurformule van polypropeen (3 punten)

3p 26 Geef een stukje uit het midden van de structuurformule van polypropeen. In dit stukje moeten drie monomeereenheden zijn verwerkt. De HBFB bevat vijftig elektrochemische cellen die met elkaar zijn verbonden. Elke elektrochemische cel bestaat uit twee halfcellen: een HBr-halfcel en een H_2-halfcel. Zie figuur 1. De HBr-halfcel bevat een poreuze elektrode van koolstof waar de zure HBr-oplossing doorheen wordt gepompt. De H_2-halfcel bevat ook een poreuze elektrode van koolstof. De halfcellen worden van elkaar gescheiden door een membraan dat H^+-ionen doorlaat. figuur 1 zonnecellen of verbruiker afvoer oplossing HBr/Br_3^- H+ H+ afvoer H_2-gas Br3 H2 toevoer oplossing HBr/Br_3^- 3 Br^- 2 H^+ toevoer H_2-gas koolstof-koolstof- elektrode elektrode H^+-doorlatend membraan \blacktriangleright \blacktriangleright

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van een stukje polypropeen tekenen, waarbij je drie monomeereenheden correct verwerkt.

Wat moet je kennen: Je moet de begrippen 'polymeer' en 'monomeer' kennen, evenals de basisprincipes van additiepolymerisatie. Specifiek moet je weten hoe propeen polymeriseert tot polypropeen.

Wat moet je kunnen: Je moet een structuurformule kunnen tekenen die voldoet aan de covalentie-regels (elk C-atoom vier bindingen, elk H-atoom één binding) en de methylgroepen correct kunnen plaatsen. Je moet ook kunnen aangeven dat het om een fragment van een grotere keten gaat.

Waar op letten: Let goed op het aantal monomeereenheden (drie) en de correcte plaatsing van de methylgroepen (-CH₃) aan de hoofdketen. Zorg ervoor dat de structuurformule voldoet aan de covalentie-regels en dat je aangeeft dat het een stukje uit het midden van de structuur is (bijvoorbeeld met tildes of door de uiteinden open te laten).

Kernbegrippen: polymeren, monomeren, additiepolymerisatie, structuurformule, polypropeen

Veelgemaakte fouten:
- Het tekenen van de monomeer (propeen) in plaats van de polymeer.
- Een incorrect aantal monomeereenheden tekenen (de vraag vraagt om drie).
- De methylgroepen (-CH₃) verkeerd plaatsen, bijvoorbeeld op aangrenzende C-atomen.
- De tildes (~) vergeten om aan te geven dat het een fragment van een polymeerketen is.
- Fouten maken tegen de covalentie-regels (zorgen dat elk C-atoom vier bindingen heeft).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/26

## Vraag 27 – Opladen van een HBFB: halfreacties en totaalreactie (2 punten)

Wanneer een HBFB voor de eerste keer wordt opgeladen, worden in de HBr-halfcel de Br⁻-ionen omgezet tot Br₃⁻-ionen. In de H₂-halfcel worden H⁺-ionen die door het membraan zijn gegaan, omgezet tot waterstofgas. Tijdens het opladen treden de volgende halfreacties op:
HBr-halfcel: 3 Br⁻ (aq) → Br₃⁻ (aq) + 2 e⁻
H₂-halfcel: 2 H⁺ (aq) + 2 e⁻ → H₂ (g)

Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de vergelijking van de totale reactie voor het opladen van de HBFB.
- Leg uit dat met behulp van deze totale vergelijking is af te leiden dat er H⁺-ionen van de oorspronkelijke HBr-oplossing overblijven.

Wat kun je verwachten: Je moet de twee gegeven halfreacties optellen tot een totale reactievergelijking. Vervolgens moet je aan de hand van deze totale vergelijking uitleggen waarom er H⁺-ionen overblijven in de oplossing.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van redoxreacties en elektrochemische cellen kennen, inclusief het opstellen van totaalreacties uit halfreacties. Ook is kennis van stoichiometrie en de samenstelling van zuren (zoals HBr) belangrijk.

Wat moet je kunnen: Je moet halfreacties correct kunnen optellen tot een totaalreactie, waarbij je gelijke deeltjes (zoals elektronen) wegstreept. Daarnaast moet je stoichiometrische verhoudingen uit een reactievergelijking kunnen afleiden en deze kunnen toepassen om te verklaren welke stoffen overblijven.

Waar op letten: Let erop dat je de elektronen correct wegstreept bij het optellen van de halfreacties. Zorg ervoor dat je de uitleg over het overblijven van H⁺-ionen baseert op de stoichiometrische verhouding uit de opgestelde totaalreactie én de initiële 1:1 verhouding van H⁺ en Br⁻ in de HBr-oplossing. Verwar de reactieverhouding niet met de beginverhouding.

Kernbegrippen: redoxreacties, halfreacties, totaalreactie opstellen, stoichiometrie, elektrochemische cel

Veelgemaakte fouten:
- De halfreacties niet correct optellen, bijvoorbeeld de elektronen niet wegstrepen.
- De stoichiometrische verhouding uit de totaalreactie (2:3) verwarren met de beginverhouding in de oplossing (1:1).
- De uitleg niet baseren op de opgestelde totaalreactie.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/27

## Vraag 28 – Elektronen- en ionenstroom bij het opladen van een elektrochemische cel (2 punten)

Op de uitwerkbijlage is de elektrochemische cel nogmaals schematisch weergegeven.
Geef in de figuur op de uitwerkbijlage aan in welke richting de elektronen zich door de stroomdraad verplaatsen en in welke richting H⁺-ionen zich door het membraan verplaatsen tijdens het opladen. Doe dit door het tekenen van:
− een pijl met het bijschrift e⁻ bij de stroomdraad;
− een pijl met het bijschrift H⁺ door het membraan.

Wat kun je verwachten: Je moet de richting van elektronen en H⁺-ionen aangeven in een schematische weergave van een elektrochemische cel tijdens het opladen. Dit doe je door pijlen met bijschriften te tekenen.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van elektrochemische cellen kennen, inclusief de begrippen oxidatie, reductie, anode, kathode, elektronenstroom en ionenstroom. Specifiek moet je het verschil tussen ontladen (galvanische cel) en opladen (elektrolyse) begrijpen en hoe dit de stroomrichtingen beïnvloedt.

Wat moet je kunnen: Je moet de halfreacties kunnen interpreteren om te bepalen waar oxidatie en reductie plaatsvinden. Vervolgens moet je de stroomrichting van elektronen en ionen kunnen afleiden en correct kunnen weergeven in een diagram.

Waar op letten: Let goed op het woord 'opladen'. Dit betekent dat de cel fungeert als een elektrolysecel, waarbij energie wordt toegevoerd om een niet-spontane reactie te forceren. De richtingen van de elektronen- en ionenstroom zijn dan omgekeerd ten opzichte van het ontladen. Zorg ervoor dat de richting van de H⁺-ionenstroom consistent is met de richting van de elektronenstroom.

Kernbegrippen: elektrochemische cel, elektrolyse, opladen batterij, oxidatie, reductie, anode, cathode, elektronenstroom, ionenstroom

Veelgemaakte fouten:
- Het verwarren van het oplaadproces (elektrolyse) met het ontlaadproces (galvanische cel). De richtingen van de stromen zijn dan omgekeerd.
- Het verkeerd identificeren van de oxidatie- en reductiereactie. Oxidatie is het afstaan van elektronen, reductie is het opnemen van elektronen.
- De richting van de ionenstroom verkeerd bepalen. Positieve ionen (kationen) bewegen naar de kathode (waar reductie plaatsvindt) en negatieve ionen (anionen) bewegen naar de anode (waar oxidatie plaatsvindt) om de ladingsbalans te handhaven.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/28

## Vraag 29 – Calciumcarbonaat en neutralisatie van HBr (2 punten)

2p 29 Geef de formule van calciumcarbonaat en leg uit dat calciumcarbonaat het gevaar vermindert bij een lekkage van HBr-oplossing. Noteer je antwoord als volgt: formule calciumcarbonaat: ... uitleg: ... De H_2-halfcellen zijn aangesloten op 4 voorraadvaten met waterstof. Het volume van elk vat is 50 m^3. De dichtheid van H_2 in een opgeladen HBFB is 0,732 kg m^-3. Uiteindelijk wordt 89% van deze hoeveelheid H_2 omgezet tijdens stroomlevering. Hierbij komt 2,4· 10^5 J per mol H_2 vrij.

Wat kun je verwachten: Je moet de chemische formule van calciumcarbonaat geven en uitleggen waarom het gevaar vermindert bij een lekkage van HBr-oplossing. De uitleg moet gebaseerd zijn op zuur-base reacties.

Wat moet je kennen: Je moet de formule van calciumcarbonaat kennen en de basisprincipes van zuur-base reacties, inclusief het concept van neutralisatie. Je moet weten dat carbonaten basische eigenschappen hebben.

Wat moet je kunnen: Je moet de formule van een zout kunnen opstellen en een chemische reactie kunnen verklaren aan de hand van zuur-base eigenschappen.

Waar op letten: Let op de juiste formule van calciumcarbonaat (CaCO₃). Zorg ervoor dat je uitleg specifiek benoemt dat calciumcarbonaat (of het carbonaat-ion) een base is die reageert met het zure HBr, of dat het de zure oplossing neutraliseert. Vermijd te algemene verklaringen.

Kernbegrippen: zuur-base reacties, neutralisatiereactie, formules van zouten, eigenschappen van carbonaten

Veelgemaakte fouten:
- Onjuiste formule voor calciumcarbonaat door verkeerde ionladingen (bijv. Ca₂CO₃ of CaCO).
- Een te algemene uitleg geven, zoals 'het reageert met het zuur', zonder het concept van neutralisatie of de base-eigenschap te benoemen.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/29

## Vraag 30 – Berekening van maximale elektrische energie uit een HBFB (4 punten)

De H₂-halfcellen zijn aangesloten op 4 voorraadvaten met waterstof. Het volume van elk vat is 50 m³. De dichtheid van H₂ in een opgeladen HBFB is 0,732 kg m⁻³. Uiteindelijk wordt 89% van deze hoeveelheid H₂ omgezet tijdens stroomlevering. Hierbij komt 2,4·10⁵ J per mol H₂ vrij.
Bereken de maximale hoeveelheid elektrische energie in kWh die kan worden geleverd door de HBFB.
1,0 kWh = 3,6·10⁶ J.

Wat kun je verwachten: Je moet de maximale elektrische energie berekenen die een waterstof-bromide flow batterij (HBFB) kan leveren. Dit omvat het omrekenen van volume naar massa, het toepassen van een omzettingspercentage, het omzetten van massa naar mol, en het berekenen van de totale energie in Joule en vervolgens in kWh.

Wat moet je kennen: Je moet de concepten van dichtheid, molaire massa, stoichiometrie, energieberekening en eenheidsconversie beheersen. Specifiek moet je weten hoe je: volume en dichtheid gebruikt om massa te berekenen; een percentage toepast; massa omzet naar mol met behulp van de molaire massa van H₂; en energie in Joule omzet naar kWh.

Wat moet je kunnen: Je moet in staat zijn om een stapsgewijze berekening uit te voeren waarbij je verschillende grootheden (volume, dichtheid, massa, mol, energie) correct met elkaar in verband brengt en omrekent. Je moet nauwkeurig kunnen werken met getallen in wetenschappelijke notatie en eenheden correct kunnen omzetten.

Waar op letten: Let goed op de volgende punten: 1) Vergeet niet het totale volume van de waterstof te berekenen door het aantal vaten (4) mee te nemen. 2) Pas het omzettingspercentage (89%) correct toe op de massa waterstof. 3) Gebruik de juiste molaire massa voor H₂ (niet H). 4) Voer de eenheidsconversie van Joule naar kWh nauwkeurig uit. 5) Controleer je significantie aan het einde van de berekening.

Kernbegrippen: Dichtheid, Molaire massa, Stoichiometrie, Energieberekening, Eenheden omrekenen, Rendement/Percentage

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten te vermenigvuldigen met het aantal vaten (4).
- Vergeten het omzettingspercentage (89%) toe te passen.
- Foutieve eenheidsconversie, met name van kg naar g voor de molaire massa berekening, of van J naar kWh.
- Gebruik van atoommassa van H (1,008 u) in plaats van molecuulmassa van H₂ (2,016 u).
- Onjuiste toepassing van significantieregels.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/30

## Vraag 31 – Structuurformule van azijnzuur (2 punten)

2p 31 Geef de structuurformule van azijnzuur. Een hoge concentratie ethanal in het bloed geeft de drinker het gevoel doodziek te zijn. De plek waar disulfiram met het enzym reageert, is in het onderstaande fragment: Cys–Cys Disulfiram verbindt de cysteïne-eenheden met elkaar door middel van een S–S-binding tussen de SH-groepen van de restgroepen. Deze reactie is in de figuur schematisch en onvolledig weergegeven. figuur H \qquad H S \qquad S Cys–Cys + C_10H_20N_2S_4 \longrightarrow Cys–Cys + 2 C_5H_10NS_2^- + … Op het stippellijntje na de pijl ontbreekt één coëfficiënt en één soort deeltje.

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van azijnzuur kunnen tekenen. Dit omvat het correct weergeven van de atomen en bindingen, inclusief de functionele groep.

Wat moet je kennen: Je moet de triviale naam 'azijnzuur' kennen en weten dat dit overeenkomt met de systematische naam 'ethaanzuur'. Je moet de structuur van de carbonzuurgroep (-COOH) kennen.

Wat moet je kunnen: Je moet een correcte structuurformule kunnen tekenen die de juiste functionele groep (carbonzuurgroep) en het juiste aantal koolstofatomen bevat, passend bij de molecuulformule CH₃COOH.

Waar op letten: Let op het correct tekenen van de carbonzuurgroep (C=O en C-OH). Zorg ervoor dat je niet ethanal (aldehyde) tekent in plaats van ethaanzuur (carbonzuur). Controleer of het aantal koolstofatomen klopt (twee voor ethaanzuur).

Kernbegrippen: carbonzuren, structuurformule, functionele groepen, triviale naamgeving

Veelgemaakte fouten:
- Verwarring tussen ethanal en ethaanzuur (azijnzuur).
- Incorrect tekenen van de carboxylgroep (-COOH).
- Verkeerd aantal koolstofatomen (bijv. methaanzuur of propaanzuur tekenen).

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/31

## Vraag 32 – Coëfficiënt en formule van een deeltje in een redoxreactie (2 punten)

Geef de coëfficiënt en de juiste formule van dit deeltje.

Wat kun je verwachten: Je moet de coëfficiënt en de juiste formule van een ontbrekend deeltje in een reactievergelijking bepalen. Dit doe je door de elementbalans en de ladingsbalans kloppend te maken.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van redoxreacties kennen, inclusief het opstellen van reactievergelijkingen en het balanceren van atomen (elementen) en ladingen.

Wat moet je kunnen: Je moet een onvolledige reactievergelijking kunnen aanvullen door het ontbrekende deeltje te identificeren en de juiste coëfficiënt en formule te bepalen, zodat zowel de elementbalans als de ladingsbalans kloppend zijn.

Waar op letten: Let goed op zowel de elementbalans (alle atomen moeten aan beide zijden van de pijl in gelijke aantallen aanwezig zijn) als de ladingsbalans (de totale lading moet aan beide zijden van de pijl gelijk zijn). Vergeet niet de coëfficiënt te noteren. Een veelvoorkomende valkuil is het vergeten van de lading of de coëfficiënt.

Kernbegrippen: Redoxreactie, Balans van atomen (elementenbalans), Balans van lading (ladingsbalans), Reactievergelijking opstellen

Veelgemaakte fouten:
- Vergeten de lading te balanceren en alleen naar de atomen kijken, wat zou kunnen leiden tot het antwoord H₂.
- Vergeten de coëfficiënt te noteren en alleen H⁺ op te schrijven.
- Een rekenfout maken bij het tellen van de atomen of het bepalen van de totale lading.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/32

## Vraag 33 – Structuurformule van Cys-Cys fragment na reactie met disulfiram (3 punten)

3p 33 Geef de structuurformule van het fragment Cys–Cys dat is ontstaan **nadat** het enzym met disulfiram heeft gereageerd. Gebruik de figuur en Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c. Bronvermelding Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen behorende correctievoorschrift. einde ■

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule tekenen van een fragment bestaande uit twee cysteïne-eenheden die met elkaar verbonden zijn door een disulfidebrug, zoals ontstaan na reactie met disulfiram. Let op de correcte weergave van de peptidebindingen en de zijketens.

Wat moet je kennen: De algemene structuur van een aminozuur (Binas 67H1 of ScienceData 13.7c).
De specifieke structuur van de zijketen van cysteïne (-CH₂-SH).
Hoe peptidebindingen worden gevormd tussen aminozuren.
De vorming van een disulfidebrug (-S-S-) tussen twee cysteïne-eenheden.

Wat moet je kunnen: Structuurformules van aminozuren en peptiden tekenen.
De peptidegroep (-NH-CH-CO-) correct weergeven.
De zijketens van aminozuren correct plaatsen en verbinden.
Een disulfidebrug correct tekenen tussen twee zwavelatomen.
Aangeven dat het om een fragment gaat door middel van tilde-symbolen (~).

Waar op letten: Teken de peptide backbone (-NH-CH-CO-) correct.
Gebruik tilde (~) symbolen aan het begin en einde van het fragment om aan te geven dat het deel is van een grotere keten.
Teken de cysteïne zijketen (-CH₂-SH) correct en zorg dat de disulfidebrug (-S-S-) tussen de twee zwavelatomen van de zijketens is gevormd.
Vermijd het tekenen van een compleet dipeptide met vrije amino- en carboxylgroepen, tenzij expliciet gevraagd.

Kernbegrippen: aminozuren, cysteïne, peptidebinding, polypeptide, eiwitstructuur, disulfidebrug, structuurformule tekenen

Veelgemaakte fouten:
- Verkeerd tekenen van de peptide backbone (-NH-CH-CO-).
- Vergeten van de tilde (~) symbolen om aan te geven dat het een fragment is.
- Incorrect tekenen van de cysteïne zijketen (-CH₂-SH).
- Incorrect vormen van de disulfidebrug (-S-S-).
- Het tekenen van een compleet dipeptide molecuul in plaats van een fragment.

Meer: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2025/tijdvak-1/vraag/33

## Vragen in dit examen

### Vraag 11 – Structuurformule van het monomeer ethylacrylaat

Wat kun je verwachten: Je moet de structuurformule van het monomeer ethylacrylaat kunnen tekenen. Dit is een monomeer dat via additiepolymerisatie polymeriseert tot polyacrylaten.

Wat moet je kennen: Je moet de basisprincipes van polymeren en monomeren kennen, in het bijzonder additiepolymerisatie. Ook moet je de algemene structuur van esters en acrylaten herkennen.

Wat moet je kunnen: Je moet een correcte structuurformule kunnen tekenen, inclusief alle atomen en bindingen, en specifiek de C=C dubbele binding die kenmerkend is voor monomeren die additiepolymerisatie ondergaan. Je moet ook de estergroep correct weergeven.

Waar op letten: Let goed op dat je de structuurformule van het *monomeer* tekent en niet van het polymeer (dus geen herhalende eenheid met n). Zorg ervoor dat de C=C dubbele binding aanwezig is, want deze is essentieel voor additiepolymerisatie. Controleer of de estergroep (-COOC₂H₅) correct is weergegeven.

Kernbegrippen: polymeren, monomeren, additiepolymerisatie, structuurformules, polyacrylaten, esters

### Vraag 13 – Condensatiereactie van propaan-2-ol met hydroxybutenolide

Wat kun je verwachten: Je moet de reactievergelijking van propaan-2-ol met hydroxybutenolide compleet maken met behulp van structuurformules. Dit is een condensatiereactie waarbij water wordt afgesplitst en een etherbinding ontstaat.

Wat moet je kennen: Je moet de structuurformules van propaan-2-ol en hydroxybutenolide kennen of kunnen afleiden. Je moet weten wat een condensatiereactie is en hoe alcoholen reageren met verbindingen die een hydroxylgroep bevatten om ethers te vormen.

Wat moet je kunnen: Je moet correcte structuurformules kunnen tekenen. Je moet de juiste atomen kunnen identificeren die reageren en de afsplitsing van water correct kunnen weergeven. Je moet de nieuwe etherbinding correct kunnen tekenen in het product.

Waar op letten: Let goed op de correcte structuurformule van propaan-2-ol (de -OH groep zit aan het tweede koolstofatoom). Zorg ervoor dat je de condensatiereactie correct uitvoert, waarbij de hydroxylgroep van propaan-2-ol en de hydroxylgroep van hydroxybutenolide reageren en water afsplitsen. De nieuwe binding is een etherbinding (-O-).

Kernbegrippen: condensatiereactie, substitutiereactie, structuurformules, alcoholen, ethers

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen HAVO
2025
tijdvak 1
vrijdag 23 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Gebruik zo nodig het informatieboek Binas of ScienceData.
Dit examen bestaat uit 33 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 76 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord
kunnen worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt,
worden aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring,
uitleg, berekening of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
Als er bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee
redenen, dan worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1028-a-25-1-o

### Pagina 2

Plaatstaal maken

Staal is een legering die voornamelijk uit ijzer bestaat. Plaatstaal is een
toepassing van staal die onder andere in auto's en treinen wordt gebruikt.
Plaatstaal wordt gemaakt door middel van walsen. Hierbij worden
langwerpige blokken staal verhit tot 1200 °C en vervolgens tussen
verwarmde rollen geperst. Zo ontstaat een lange plaat. Door het staal
meerdere malen achter elkaar te walsen, kan de gewenste plaatdikte
worden verkregen. De lange plaat wordt vervolgens opgerold en
afgekoeld. Zie figuur 1.

figuur 1

walsen

[FIGUUR: Schematische weergave van het walsen van staal, beginnend met een blok staal, gevolgd door verhitting en meerdere walsprocessen, eindigend met een opgerolde en afgekoelde plaat.]

blok staal verhitten
tot 1200 °C

persen

opgerold en
afgekoeld plaatstaal

De reden dat staal eerst wordt verhit voordat het geperst wordt, is dat
staal bij kamertemperatuur moeilijk vervormbaar is.

2p 1 Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de naam van het meest voorkomende bindingstype in staal.
- Licht toe op microniveau dat staal door verhitten beter vervormbaar
wordt.

HA-1028-a-25-1-0 2/17 lees verder ► ► ►

### Pagina 3

Tijdens het walsen reageert het hete staal met zuurstof uit de lucht.
Hierbij ontstaat een dun laagje ijzeroxide (mengsel van FeO en Fe₂O₃).
Voor sommige toepassingen van plaatstaal moet dit laagje worden
verwijderd. Dit gebeurt tijdens een proces dat beitsen wordt genoemd.
Hierbij wordt een rol plaatstaal afgerold, door een bad met beitsvloeistof
geleid en weer opgerold. Zie figuur 2. Beitsvloeistof is een oplossing van
HCl in water.

figuur 2
beitsen
[FIGUUR: Schematische weergave van een beitsinstallatie, met een rol plaatstaal met een laagje ijzeroxide dat door een beitsbad wordt geleid en weer wordt opgerold als beitsplaatstaal.]
2p 2 Voer de volgende opdrachten uit:
- Noteer het nummer of de omschrijving van een gevarenpictogram dat
past bij beitsvloeistof. Maak gebruik van Binas-tabel 96A en B of
ScienceData-tabel 38.1.
- Licht je antwoord toe.
1p 3 Geef een algemene scheikundige naam voor reacties van metalen met
zuurstof.

Tijdens het beitsen treden de volgende reacties op:

$$ \text{Fe}_2\text{O}_3 \text{(s)} + 6 \text{H}^+ \text{(aq)} \rightarrow 3 \text{Fe}^{2+} \text{(aq)} + 3 \text{H}_2\text{O (l)} \quad (\text{reactie 1}) $$
$$ \text{FeO (s)} + 2 \text{H}^+ \text{(aq)} \rightarrow \text{Fe}^{2+} \text{(aq)} + \text{H}_2\text{O (l)} \quad (\text{reactie 2}) $$

Reactie 1 is een redoxreactie.

2p 4 Leid af, aan de hand van de ladingsverandering van de ijzerionen, of de
ijzerionen in Fe₂O₃ in reactie 1 als oxidator of als reductor reageren.
Noteer je antwoord als volgt:
lading van de perionen in Fe₂O₃: ...
lading van de ijzerionen na reactie 1: ...
IJzerionen in Fe₂O₃ reageren dus als: ...

HA-1028-a-25-1-o 3 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 4

Beitsvloeistof recyclen

Bij het maken van plaatstaal wordt beitsvloeistof gebruikt. Na gebruik bevat deze waterige vloeistof $\text{Fe}^{2+}$-ionen, $\text{H}^+$-ionen en $\text{Cl}^-$-ionen. In deze opgave worden twee processen beschreven waarmee gebruikte beitsvloeistof wordt gerecycled: het proces van New Zealand Steel (proces A) en het proces van SMS Siemag (proces B). In beide processen wordt gebruikte beitsvloeistof omgezet tot onder andere $\text{Fe}^{3+}$-ionen en $\text{HCl}$-gas.

Proces A
Het bedrijf New Zealand Steel maakt gebruik van een vortexreactor. Zie figuur 1. Een vortexreactor is een reactor waarin een ronddraaiende stroom van gassen (een vortex) aanwezig is. De reactor wordt verwarmd met behulp van gasbranders. De gebruikte beitsvloeistof wordt via vernevelaars van boven in de reactor gebracht bij een temperatuur van minimaal $350\ ^{\circ}\text{C}$. Hierdoor verdampt het water waarin de ionen zijn opgelost en ontstaan vast $\text{FeCl}_2$ en gasvormig $\text{HCl}$. Het vaste $\text{FeCl}_2$ reageert vervolgens in de vortexreactor tot $\text{Fe}_2\text{O}_3$, wat aan de onderkant van de reactor wordt afgevoerd en opgeslagen. $\text{HCl}$ en stoom verlaten de vortexreactor aan de bovenkant en worden opgevangen.

figuur 1
[FIGUUR: Schematische weergave van een vortexreactor met labels voor opvangvat, HCl en stoom, vernevelaar, beitsvloeistof, vortex en gasbrander.]
opvangvat
$\text{HCl}$ en stoom
vernevelaar
beitsvloeistof
vortex
gasbrander
$\text{Fe}_2\text{O}_3$
opvangvat

HA-1028-a-25-1-0
4 / 17
lees verder ▶ ▶ ▶

### Pagina 5

3p 5 Geef het ontstaan van vast $FeCl_2$ en van gasvormig $HCl$ uit de
beitsvloeistof weer in één reactievergelijking. Gebruik
toestandsaanduidingen.

De omzetting van $FeCl_2$ tot $Fe_2O_3$ verloopt volgens reactie 1.

$4 FeCl_2(s) + 4 H_2O(g) + O_2(g) \rightarrow 2 Fe_2O_3(s) + 8 HCl(g)$ (reactie 1)

Reactie 1 verloopt zeer snel onder de omstandigheden in de reactor.

3p 6 Voer de volgende opdrachten uit:
– Noem één omstandigheid in de reactor die bijdraagt aan een hoge
reactiesnelheid.
– Licht je antwoord toe met behulp van het botsende-deeltjesmodel.

Reactie 1 is exotherm.

3p 7 Bereken de reactiewarmte van reactie 1 per mol gevormd HCl.
Gebruik Binas-tabel 57 of ScienceData-tabel 9.2.

Proces B
Het proces van SMS Siemag vindt plaats in drie stappen en is op de
uitwerkbijlage onvolledig en schematisch weergegeven:
Stap 1: De gebruikte beitsvloeistof wordt verwarmd tot 70 °C in een
pre-concentrator. Hierdoor verdampt een deel van het water en
een deel van het opgeloste HCl. Deze gassen worden naar een
opvangvat geleid. Een geconcentreerde oplossing van
$Fe^{2+}$-ionen, $H^{+}$-ionen en $Cl^{-}$-ionen stroomt naar reactor 1 (R1).
In R1 reageren alle $Fe^{2+}$-ionen met zuurstof volgens reactie 2,
bij een temperatuur van 150 °C en een druk van 7 bar.

Stap 2: $12 Fe^{2+}(aq) + 3 O_2(g) \rightarrow 8 Fe^{3+}(aq) + 2 Fe_2O_3(s)$ (reactie 2)

Stap 3: De ontstane suspensie wordt in reactor 2 (R2) geleid bij een
temperatuur van 170 °C. Hier verdampt nog meer water. Ook
treedt reactie 3 op:

$2 Fe^{3+}(aq) + 6 Cl^-(aq) + 3 H_2O \rightarrow 6 HCl(g) + Fe_2O_3(s)$ (reactie 3)

Vast $Fe_2O_3$ wordt onder in R2 afgevoerd en opgeslagen. Alle
overige $H^{+}$-ionen en $Cl^{-}$-ionen verlaten R2 als HCl-gas. Alle
gasvormige stoffen worden naar het opvangvat geleid.

1p 8 Noem eenstoffeigenschap op basis waarvan vast $Fe_2O_3$ in R2 wordt
gescheiden van het reactiemengsel.

HA-1028-a-25-1-o 5 / 17 lees verder ▶►►

### Pagina 6

Op de uitwerkbijlage is proces B in een onvolledig blokschema weergegeven.
3p 9 Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet.
– Neem aan dat er na stap 2 geen zuurstof en geen $Fe^{2+}$ meer overblijft.
– Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen.
– Noteer de nummers van de volgende stoffen en/of deeltjes bij de juiste pijlen:
1 HCl-gas
2 $Fe_2O_3$
3 $Fe^{2+}$-ionen
4 $Fe^{3+}$-ionen
5 waterdamp
6 oplossing met $H^+$ en $Cl^-$
7 zuurstof
– Sommige nummers moet je meer dan één keer gebruiken.
Beide processen (A en B) zijn bedoeld om stoffen te hergebruiken. Op basis van de uitgangspunten van de groene chemie hebben beide processen voordelen en nadelen.
2p 10 Geef op de uitwerkbijlage voor elk proces een mogelijk nadeel ten opzichte van het andere proces. Noteer hierbij telkens het nummer van het uitgangspunt waarop je het nadeel baseert. Maak gebruik van Binas-tabel 97A of ScienceData-tabel 38.6.
HA-1028-a-25-1-o 6 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 7

Groene coatings

Om oppervlakken van metalen of kunststoffen te beschermen tegen invloeden van buitenaf, kunnen ze worden bedekt met een laagje van een polymeer. Dit laagje wordt een coating genoemd. Veel coatings bevatten polyacrylaten, zoals poly-ethylacrylaat. In figuur 1 is een fragment van een molecuul poly-ethylacrylaat weergegeven.

figuur 1
[FIGUUR: Schematische weergave van de structuur van poly-ethylacrylaat, met herhalende eenheden van -CH(CH2-CO-O-C2H5)-CH2-.]
Poly-ethylacrylaat wordt gemaakt door poly-additie van het monomeer ethylacrylaat.

2p 11 Geef de structuurformule van het monomeer ethylacrylaat.

Polyacrylaten worden gemaakt uit aardolie en zijn daardoor niet duurzaam. Nederlands onderzoek heeft geleid tot een nieuwe methode om monomeren voor coatings te maken. In deze nieuwe methode wordt uitgegaan van biomassa. Uit biomassa wordt de stof furfural gemaakt. Furfural kan in twee stappen worden omgezet tot een stof die als monomeer voor coatings kan worden gebruikt. In stap 1 reageert furfural dat is opgelost in methanol, met zuurstof tot hydroxybutenolide. In figuur 2 zijn de structuurformules van furfural en hydroxybutenolide weergegeven.

figuur 2
[FIGUUR: Structuurformule van furfural, een vijfring met een zuurstofatoom, een dubbele binding tussen twee koolstofatomen en een aldehyde-groep. Daaronder de structuurformule van hydroxybutenolide, een vijfring met een zuurstofatoom, een dubbele binding tussen twee koolstofatomen en een hydroxyl- en een carbonylgroep.]
furfural hydroxybutenolide

2p 12 Voer de volgende opdrachten uit:
– Beschrijf wat structuurisomeren zijn.
– Leg vervolgens uit of furfural en hydroxybutenolide structuursisomeren van elkaar zijn.

HA-1028-a-25-1-o 7 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 8

In stap 2 wordt de temperatuur verhoogd. Hydroxybutenolide reageert dan
met methanol tot methoxybutenolide, afgekort B2. Zie figuur 3.

figuur 3
$$ \text{CH}_3\text{-OH} + \underset{\text{hydroxybutenolide}}{\text{HO}} \begin{array}{cc} \text{O} \\ \parallel \\ \text{C} \end{array} \begin{array}{c} \text{C=O} \\ \text{HC=CH} \end{array} \xrightarrow{\text{stap 2}} \underset{\text{B2}}{\text{CH}_3\text{-O-}} \begin{array}{cc} \text{O} \\ \parallel \\ \text{C} \end{array} \begin{array}{c} \text{C=O} \\ \text{HC=CH} \end{array} + \text{H}_2\text{O} $$
Butenolides zoals B2 zijn monomeren voor polymerisatiesreacties. In
plaats van methanol kunnen ook andere alcoholen worden gebruikt voor
stap 2. Hierbij ontstaan andere butenolides. Zo ontstaat het monomeer B4
uit de reactie van propaan-2-ol met hydroxybutenolide. Op de
uitwerkbijlage is deze reactie onvolledig weergegeven.

3p 13 Maak op de uitwerkbijlage de vergelijking van de reactie van propaan-2-ol
met hydroxybutenolide compleet. Gebruik structuurformules.

B4 kan met een ander monomeer worden gepolymeriseerd tot een
copolymeer dat geschikt is als coating. Het andere monomeer bepaalt de
eigenschappen van het copolymeer. Een voorbeeld van zo'n ander
monomeer is VeoVa-10. Zie figuur 4. Polymerisatie van B4 met VeoVa-10
levert een thermoplast op.

figuur 4
$$ \text{CH}_2=\text{CH-O-C-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CH}_2\text{-CH-}\underset{\text{CH}_3}{\overset{\text{CH}_3}{\mid}\text{C}\mid}\text{-CH}_3 \quad \text{VeoVa-10} $$

In een onderzoek werd de reactiesnelheid van B4 met VeoVa-10 bepaald.
Na 8000 seconden bleek 96% van alle moleculen B4 en 96% van alle
moleculen VeoVa-10 via een poly-additiereactie te zijn omgezet tot een
copolymeer.

4p 14 Bereken hoeveel gram copolymeer in 1,0 L oplossing is ontstaan na
8000 seconden. Maak onder andere gebruik van de volgende gegevens:
- De beginconcentraties van B4 en van VeoVa-10 waren 2,15 M.
- De molaire massa van B4 is 142 g mol$^{-1}$.

HA-1028-a-25-1-o 8/17 lees verder

### Pagina 9

Coatings die ontstaan uit de poly-additie van B2 of B4 met VeoVa-10 zijn vervormbaar. Wanneer een lagere vervormbaarheid gewenst is, moet men butenolides met een ander monomeer dan VeoVa-10 polymeriseren. Een voorbeeld van een monomeer dat door poly-additie met B2 een coating met een lagere vervormbaarheid oplevert, is DVE. Zie figuur 5.

figuur 5

[FIGUUR: Structuurformules van de monomeren DVE en B2.]
$$ \text{CH}_2 = \text{CH} - \text{O} - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{O} - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{O} - \text{CH} = \text{CH}_2 $$
DVE
$$ \text{CH}_3 - \text{O} - \text{C} \frac{}{\text{HC} = \text{CH}} \text{C} = \text{O} $$
B2

3p 15 Verklaar aan de hand van de structuurformule van DVE of door poly-additie met B2 een thermoharder ontstaat.

Een andere belangrijke eigenschap van een coating is een goede hechting aan het te beschermen oppervlak. De onderzoekers onderzochten bij verschillende copolymeren hoe goed ze hechtten aan oppervlakken van polyetheen. Voorbeelden van deze copolymeren zijn die van DVE met B2 en met B3. De structuurformules van B2 en B3 zijn in figuur 6 weergegeven.

figuur 6

[FIGUUR: Structuurformules van de monomeren B2 en B3.]
$$ \text{CH}_3 - \text{O} - \text{C} \frac{}{\text{HC} = \text{CH}} \text{C} = \text{O} $$
hydrofiel
B2
$$ \text{CH}_3 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{CH}_2 - \text{O} - \text{C} \frac{}{\text{HC} = \text{CH}} \text{C} = \text{O} $$
hydrofiel
B3

Een copolymeer van DVE met B2 (copolymeer A) bleek slechter te hechten aan een oppervlak van polyetheen dan een copolymeer van DVE met B3 (copolymeer B).

2p 16 Geef een mogelijke verklaring waarom copolymeer B beter hecht aan een oppervlak van polyetheen dan copolymeer A. Gebruik hierbij figuur 6.

HA-1028-a-25-1-o
9 / 17
lees verder

### Pagina 10

Plastic-etende bacterie

Het polymeer polyethyleentereftalaat (PET), waarvan PET-flessen worden gemaakt, is slecht afbreekbaar en wordt vaak op vuilnisbelten gestort. Japanse onderzoekers hebben in 2016 in slib van een vuilnisbelt een soort bacterie aangetroffen die PET kan afbreken. Deze bacterie bleek het enzym PET-ase te produceren, dat de afbraak van PET mogelijk maakt. Dit enzym kan de oplossing zijn voor onze berg PET-afval die steeds groter wordt. In figuur 1 is de eerste stap van deze afbraakreactie weergegeven.

figuur 1
[FIGUUR: Een chemische reactie wordt getoond. De reactie start met een polymeerstructuur die polyethyleentereftalaat (PET) wordt genoemd. Deze structuur herhaalt zich 'n' keer en heeft de formule: -[O-CH2-CH2-O-C(=O)-C=C-C(=O)-O-CH2-CH2-O-C(=O)-C=C-C(=O)-]n-. De reactie produceert stof A, die de formule heeft van een ring met twee C=C dubbele bindingen en twee C=O carbonylgroepen, met daaraan vast een -OH groep en een -O-keten. Ernaast staat 'stof A'. De reactie wordt versneld door een enzym genaamd PET-ase.]

2p 17 Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de formule van stof A.
- Geef de naam van het type afbraakreactie waarmee PET-ase de groep met cijfer 2 in figuur 1 verbreekt.

Wanneer PET-ase aan een molecuul PET gebonden is, vindt de afbraakreactie plaats. PET-ase kan een molecuul PET doormidden 'knippen' bij de karakteristieke groep die in figuur 1 is aangeduid met de cijfers 1, 2 en 3.

1p 18 Geef de naam van de karakteristieke groep die in figuur 1 is aangeduid met de cijfers 1, 2 en 3.

HA-1028-a-25-1-0
10 / 17
lees verder ► ► ►

### Pagina 11

Om de structuur van het enzym PET-ase te achterhalen, gebruikten onderzoekers een tussenproduct van de afbraak van PET: de stof BHET.
De structuurformule van BHET is in figuur 2 weergegeven.

figuur 2
[FIGUUR: Structuurformule van BHET, met HO-CH2-CH2-O-C(=O)-C=C-C(=O)-O-CH2-CH2-OH]

BHET

Uit onderzoek blijkt dat drie aminozuur-eenheden van het enzym PET-ase
een belangrijke rol spelen bij de afbraak van BHET door PET-ase. Dit zijn
serine, histidine en asparaginezuur. De restgroepen van deze
aminozuur-eenheden zijn door middel van waterstofbruggen met elkaar of
met het molecuul BHET verbonden.

Op de uitwerkbijlage zijn deze aminozuur-eenheden, een molecuul BHET
en hun onderlinge bindingen (deels vereenvoudigd en onvolledig)
weergegeven. Van de aminozuur-eenheid Ser ontbreekt de restgroep. Er
is één waterstofbrug weergegeven, tussen de OH-groep van Asp en een
N-atoom van His. In dit geval gaat het N-atoom namelijk een
waterstofbrug aan.

3p 19 Maak de weergave op de uitwerkbijlage compleet.
- Teken de ontbrekende restgroep van de serine-eenheid op de juiste
plaats. Gebruik Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.
- Teken door middel van een stippellijn (• • •) de volgende twee
waterstofbruggen:
1 een waterstofbrug tussen de serine-eenheid en BHET;
2 een waterstofbrug tussen de histidine-eenheid en BHET.

Bij de binding van een molecuul BHET aan PET-ase zijn ook de
aminozuur-eenheden Met, Trp, Ala en Ile van belang. Hierbij zijn de
hydrofobe restgroepen van deze aminozuur-eenheden betrokken.

1p 20 Geef de naam van het type binding tussen deze aminozuren en BHET.

HA-1028-a-25-1-o 11 / 17 lees verder ►►►

### Pagina 12

Om het pH-optimum van PET-ase te onderzoeken, mengden de onderzoekers PET-folie en PET-ase met telkens een andere oplossing met een pH-waarde tussen 6,00 en 10,00. Bij elk experiment werd na 18 uur de concentratie van vrijgekomen afbraakproducten gemeten. Figuur 3 toont de resultaten van dit onderzoek.

figuur 3
[FIGUUR: Grafiek met pH op de x-as en concentratie vrijgekomen afbraakproducten (mM) op de y-as. De grafiek toont een kromme die eerst stijgt, een maximum bereikt en dan weer daalt, met een optimum rond pH 9.]

21 Bij welke pH ligt het pH-optimum van PET-ase? Licht je antwoord toe. Gebruik figuur 3.

22 Bereken met behulp van figuur 3 de gemiddelde reactiesnelheid in mol afbraakproducten per liter per seconde bij een pH van 10,00. Lees af op 2 decimalen en geef de uitkomst in het juiste aantal significante cijfers.

23 Bereken de $[OH^-]$ in mol L$^{-1}$ bij pH = 9,50 ($T = 298K$).

HA-1028-a-25-1-o 12 / 17 lees verder ► ► ►

### Pagina 13

Het belangrijkste afbraakproduct van PET is de stof MHET. MHET wordt
vervolgens door een ander enzym, MHET-ase, met water omgezet tot de
stof TPA en nog één andere stof, stof X. TPA en stof X zijn grondstoffen
voor nieuw PET. In figuur 4 zijn de structuurformules van MHET en TPA
weergegeven.

figuur 4
[FIGUUR: Twee structuurformules. De linker formule heeft aan de ene kant HO-CH2-CH2-O- en aan de andere kant -C(=O)-C=C-C(=O)-OH. Daaronder staat MHET. De rechter formule heeft aan de ene kant HO-C(=O)- en aan de andere kant -C=C-C(=O)-OH. Daaronder staat TPA.]

24 Geef de structuurformule van stof X.

Momenteel wordt ingezameld PET nog vaak door extruderen verwerkt tot
nieuwe voorwerpen. Maar bij meerdere keren achter elkaar extruderen
ontstaat PET met veel kortere ketens. Als PET door enzymen zou kunnen
worden afgebroken tot TPA en stof X (de grondstoffen van PET) heeft dit
een aantal voordelen ten opzichte van extruderen.

25 Beschrijf met behulp van informatie in deze opgave twee voordelen van
de afbraak van PET door enzymen ten opzichte van het recyclen van PET
door extruderen.

HA-1028-a-25-1-o

13 / 17



### Pagina 14

Waterstofbromide-flowbatterij

Om duurzame energie betaalbaar op te slaan, hebben onderzoekers van
de Technische Universiteit Eindhoven een batterij ontwikkeld die
voldoende zonne-energie kan opslaan om een kantoor enkele weken van
elektrische energie te voorzien. Deze batterij is een waterstofbromideflowbatterij (HBFB) en heeft de grootte van een aantal zeecontainers.

Een HBFB bevat een oplossing van het zuur waterstofbromide (HBr) in
water. Deze oplossing bevat de deeltjes $H^+$ (aq) en $Br^-$ (aq). De zure
oplossing wordt door een pomp door de batterij gepompt. Een laagje
polypropeen aan de binnenzijde van de pomp beschermt deze tegen de
hoge zuurgraad.

3p 26 Geef een stukje uit het midden van de structuurformule van polypropeen.
In dit stukje moeten drie monomereenheden zijn verwerkt.

De HBFB bevat vijftig elektrochemische cellen die met elkaar zijn
verbonden. Elke elektrochemische cel bestaat uit twee halfcellen: een
HBr-halfcel en een $H_2$-halfcel. Zie figuur 1. De HBr-halfcel bevat een
poreuze elektrode van koolstof waar de zure HBr-oplossing doorheen
wordt gepompt. De $H_2$-halfcel bevat ook een poreuze elektrode van
koolstof. De halfcellen worden van elkaar gescheiden door een membraan
dat $H^+$-ionen doorlaat.

figuur 1

[FIGUUR: Een schematische weergave van een elektrochemische cel in de HBFB. Twee verticale poreuze koolstofelektroden zijn gescheiden door een H+ doorlatend membraan. De linker elektrode is de HBr-halfcel, met toevoer en afvoer van oplossing van HBr/Br3-. Reacties tonen Br3- naar 3 Br- en H+ naar H+. De rechter elektrode is de H2-halfcel, met toevoer en afvoer van H2-gas. Reacties tonen 2 H+ naar H2 en H+ naar H+. Boven de cel is een verbinding met "zonnecellen of verbruiker".]

HA-1028-a-25-1-o 14 / 17 lees verder ► ► ►

### Pagina 15

Wanneer een HBF B voor de eerste keer wordt opgeladen, worden in de
HBr-halfcel de Br-ionen omgezet tot Br-ionen. In de H₂-halfcel worden
H+-ionen die door het membraan zijn gegaan, omgezet tot waterstofgas.
Tijdens het opladen treden de volgende halfreacties op:

HBr-halfcel: $3 \text{ Br}^- (\text{aq}) \rightarrow \text{ Br}_3^- (\text{aq}) + 2 \text{ e}^-$
H₂-halfcel: $2 \text{ H}^+ (\text{aq}) + 2 \text{ e}^- \rightarrow \text{ H}_2 (\text{g})$

2p 27 Voer de volgende opdrachten uit:
- Geef de vergelijking van de totale reactie voor het opladen van de
HBFB.
- Leg uit dat met behulp van deze totale vergelijking is af te leiden dat
er H+-ionen van de oorspronkelijke HBr-oplossing overblijven.

Op de uitwerkbijlage is de elektrochemische cel nogmaals schematisch
weergegeven.

2p 28 Geef in de figuur op de uitwerkbijlage aan in welke richting de elektronen
zich door de stroomdraad verplaatsen en in welke richting H+-ionen zich
door het membraan verplaatsen tijdens het opladen. Doe dit door het
tekenen van:
- een pijl met het bijschrift $e^-$ bij de stroomdraad;
- een pijl met het bijschrift $H^+$ door het membraan.

HA-1028-a-25-1-o 15 / 17 lees verder ► ► ►

### Pagina 16

Figuur 2 geeft een vereenvoudigde weergave van de HBFB. In plaats van
50 elektrochemische cellen zijn er maar 5 getekend.
figuur 2
[FIGUUR: Schematische weergave van de HBFB met een opvangbak, koelsysteem, laagje calciumcarbonaat, 50 elektrochemische cellen en een voorraadvat voor waterstof.]
opvangbak
vooraadvat
oplossing
HBr/Br3
koelsysteem
laagje
calciumcarbonaat
pomp
50 elektrochemische
cellen
voorraadvat
waterstof
2p 29 Geef de formule van calciumcarbonaat en leg uit dat calciumcarbonaat
het gevaar vermindert bij een lekkage van HBr-oplossing.
Noteer je antwoord als volgt:
formule calciumcarbonaat: ...
uitleg: ...
De H2-halfcellen zijn aangesloten op 4 voorraadvaten met waterstof. Het
volume van elk vat is 50 m³. De dichtheid van H2 in een opgeladen HBFB
is 0,732 kg m⁻³. Uiteindelijk wordt 89% van deze hoeveelheid H₂ omgezet
tijdens stroomlevering. Hierbij komt 2,4·10⁵ J per mol H₂ vrij.
4p 30 Bereken de maximale hoeveelheid elektrische energie in kWh die kan
worden geleverd door de HBFB.
1,0 kWh = 3,6·10⁶ J.
HA-1028-a-25-1-o
16 / 17
lees verder

### Pagina 17

Disulfiram
Disulfiram ($C_{10}H_{20}N_2S_4$) is een alcohol-ontwenningsmiddel. Wanneer bij
gebruik slechts een kleine hoeveelheid van een alcoholhoudende drank
wordt gedronken, veroorzaakt disulfiram al vervelende lichamelijke
verschijnselen, zoals hoofdpijn en overgeven. Bij de afbraak van alcohol
ontstaat ethanal. Disulfiram zorgt ervoor dat het enzym dat ethanal omzet
tot azijnzuur, niet meer werkt.
2p 31 Geef de structuurformule van azijnzuur.
Een hoge concentratie ethanal in het bloed geeft de drinker het gevoel
doodziek te zijn. De plek waar disulfiram met het enzym reageert, is in het
onderstaande fragment:
~Cys-Cys~
Disulfiram verbindt de cysteïne-eenheden met elkaar door middel van een
S-S-binding tussen de SH-groepen van de restgroepen. Deze reactie is in
de figuur schematisch en onvolledig weergegegeven.
figuur
[FIGUUR: Schematische weergave van een reactie met disulfiram.]
Op het stippellijntje na de pijl ontbreekt één coëfficiënt én één soort
deeltje.
2p 32 Geef de coëfficiënt en de juiste formule van dit deeltje.
3p 33 Geef de structuurformule van het fragment ~Cys-Cys~ dat is ontstaan
nadat het enzym met disulfiram heeft gereageerd.
Gebruik de figuur en Binas-tabel 67H1 of ScienceData-tabel 13.7c.
Bronvermelding
Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen
behorende correctievoorschrift.
HA-1028-a-25-1-o
17 / 17
einde